Immunologia

1. Immunologia Curso de Análises Clinicas Aula Teórica Nº 5 Recombinação V(D)J: Os genes das Ig e TCR

2. A teoria clonal centra-se na existência de receptores do antigénio clonotípicos :Linf. B : mIgLinf. T: TCR

3. Similaridades e diferenças entre o TCR e as Ig

4. A codificação genética do TCR e Ig • NECESSIDADE BIOLÓGICA: • Criar um número ilimitado de TCR • LIMITAÇÃO PRÁTICA: • O Genoma é limitado, pelo que pode codificar um número limitado de Proteínas • RESPOSTA BIOLÓGICA: • O mecanismo de recombinação somática cria uma diversidade ilimitada a partir de um número limitado de elementos genéticos base

5. Os receptores do antigénio são codificados por mais que um gene • Ig • Cadeias Pesadas: IgH • Cadeias Leves: Igl e Igk • TCR • Cadeia a • Cadeia b • Cadeia g • Cadeia d

6. Os genes das Imunoglobulinas Cromossoma 16 Cromossoma 6 Cromossoma 12

7. Os genes do TCR

8. Os genes do TCR são diferentes em células diferenciadas e células indiferenciadas

9. O rearranjo somático

10. Regulação da recombinação: as sequências sinal

11. Regulação da recombinação • A recombinação somática segue a regra: • “ só rearranjam elementos com espaçadores de comprimentos diferentes”.

12. Equação de recombinação

13. Tipos de recombinação

14. As junções dos elementos V-D-J não são pré-definidas • Delecção de nucleótidos de cada elemento • Adição de novos nucleótidos • Nucleótidos P (origem numa estrutura palindrómica) • Nucleótidos N (adicionados aleatoriamente pela enzima TdT) • número potencial de 1016 ab-TCR e 1018gd-TCR

15. A origem dos nucleótidos P

16. A origem dos Nucleótidos N

17. Leitura dos segmentos Db faz-se em 3 ordens de leitura

18. Diversidade combinatorial

19. Locais de diversidade de junção: os CDR

20. Os CDR na estrutura proteica

21. A recombinação origina novos genes e novos clones • Cada gene obtido é potencialmente diferente dos restantes • Os genes do TCR de cada linfócito são diferentes dos de qualquer outra célula não linfóide • A recombinação V(D)J • ocorre precocemente na ontogenia das células • determina a sua maturação na linhagem T • cada célula origina um clone de células T

22. Estimativas da diversidade

23. Mutação somática dos genes das Ig • Ocorre no centros germinais dos nódulos linfáticos • Ocorre de forma aleatória • A selecção dirigida pelo antigénio causa predominância de mutações nos CDR • Resulta num aumento da afinidade dos anticorpos

24. O TCR não sofre mutação somática

25. O Gene TCR g no locus TCR a

26. Aplicações no laboratório de análises clínicas

27. Necessidades Funcionais do TCR • Reconhecer o péptido • Reconhecer o HLA do indivíduo como tal • Reconhecer HLAs estranhos como tal • Estar ancorado na membrana • enviar sinais para o interior da célula após o reconhecimento do HLA/HLA+péptido

28. Estrutura do TCR (I) • Heterodimero cujos polipéptidos se encontram unidos por ligações dissulfídricas • 2 formas diferentes, expressas em células diferentes • heterodimero ab (a maioria dos linfócitos T circulantes) • heterodimero gd (5-10% dos linfócitos T circulantes) • Ambos os heterodimeros são proteínas constitucionais da membrana citoplasmática • Ambos os heterodimeros se associam a um complexo proteico denominado CD3 • A maioria encontra-se no exterior da célula, possuindo ainda uma zona transmembranar, e uma muito curta cauda citoplasmática

29. Estrutura do TCR (II) 2 1 3 3 4 2 4 1 • Existem 4 regiões de hipervaria-bilidade na sequência dos a.a. : • 3 zonas análogas às observadas nas imunoglobulinas, sendo por isso referidas com nomes análogos (CDR1 a CDR3 - complementary determining region). • 1 zona denominada HV4 (Hypervariable region 4) • O CDR1, CDR2 e HV4 são codificados pelos “genes” V • O CDR3 é codificado pela junção V(D)J

30. 2 1 3 3 4 1 2 4

32. Mutações no péptido seleccionam mutações complementares no CDR3 Descobrindo especificidades de ligação

33. A mesma mutação tem efeito diverso, dependendo do péptido Mutações nos resíduos das -hélices do HLA não induzem selecção nas V utilizadas: Sem efeito 20-102 X I I 20- 102 X I MCC(99K) MCC(99E) 102-103 X >103 I Sem estimulação

34. TCR diferentes são diferentemente afectados pelas mesmas mutações Mutações nos resíduos das -hélices do HLA não induzem selecção nas V utilizadas: Sem efeito 20-102 X I 20- 102 X 102-103 X I >103 Sem estimulação

35. Não se observou nenhum padrão de comportamento do tipo mut. X-hélice - mut. CDR 1/CDR 2 Mutações nos resíduos das -hélices do HLA não induzem selecção nas V utilizadas:

36. O CDR 3 é a principal força que governa a especificidade, sendo o HLA reconhecido como parte do todo, e não separadamente • NOTA: verificar no diagrama que efectivamente o CDR 3 é a zona do TCR que mais contacta o péptido / HLA

37. O H4 está particularmente envolvido nas ligações tipo super antigénio.

38. Tolerancia Rearranjos constructivos Selecção negativa Selecção Positiva Estrutura do péptido péptidos c/ a.a. volumosos nos resíduos expostos originam repertórios mais diversos Concentração/densidade do ligando [] estimula apenas os TCR de maior afinidade Repertório de TCR limitado relatos contraditórios sobre a influencia de delecções de Vß na diversidade do repertório especifico Superantigénios Não especificos p/ péptido mas p/ Vß activação policlonal superantigénios endógenos originam delecção de expressão de Vß à periferia Factores que influenciam a diversidade do TCR